芯片革命一夜引爆!1月29日凌晨0点,全球科学界被中国“偷袭”! 1月29日凌晨0点,全球科学界被中国震醒了。国际顶尖学术期刊《自然》一下子上线两篇中国论文,还是复旦大学两支团队同时发布,网上有人说这是“偷袭”,其实根本不是,这就是咱们中国科技厚积薄发的硬核亮相,太提气了! 这两年,国际上很多国家都在芯片领域发力,不少人质疑我们,觉得中国在高端芯片和太空通信芯片领域,短期内难有大突破,只能跟在别人后面。 可没人想到,复旦大学两支团队默默钻研多年,同一天拿出两项硬核成果,直接打破了这种偏见,这都是科研工作者熬了无数个夜,一点点拼出来的。 先说说第一项成果,是周鹏、马顺利研究团队搞出来的“青鸟”原子层半导体抗辐射射频通信系统。这项成果依托“复旦一号”卫星平台,在国际上首次实现了基于二维电子器件与系统的在轨验证,为原子层半导体太空电子学开辟了具有独特应用潜力的方向。 很多人不知道,太空环境里遍布高能粒子,这些粒子特别容易让传统硅基电子器件性能退化,甚至直接报废,严重影响航天器的在轨寿命。 以前各国应对这种问题,要么增加屏蔽层,要么用冗余加固电路,这样做虽然能提升可靠性,却会让器件体积变大、重量增加、功耗上升,和未来航天系统轻量化、智能化、低成本的发展方向完全不符。 复旦这支团队没有走传统老路,他们找准了二维半导体材料的核心优势。二维半导体材料是原子级别厚度,不到1纳米,这种极薄的特性让它能积累最小的辐射诱导损伤,相当于实现了空间辐射免疫。 就算高能粒子偶尔破坏个别原子键,产生微小缺陷,对这种材料整体的电学性能也几乎没有影响。 科研工作者们做过严格的地面模拟辐照实验,采用的辐射剂量达到10兆拉德,这是国内目前能达到的最高剂量水平之一,实验结果显示器件性能始终保持稳定。 随后他们历经五年多攻关,把这个系统搭载在“复旦一号”卫星上,2024年9月24日成功发射到距地球约517公里的低地球轨道。 截至目前,这个系统已经在轨运行9个月,传输数据的误码率仍低于10的负8次方,抗辐射性和长期稳定性都特别出色。 按照理论测算,就算把它放在辐射更恶劣的地球同步轨道,在轨寿命也能达到271年,比传统硅基系统提升两个数量级。更关键的是,它的功耗还不到传统硅基射频系统的五分之一,完美适配太空任务的严苛要求。 另一项成果来自吴施伟、袁喆研究团队,他们在低维反铁磁性体系研究上实现了重大突破。反铁磁材料比我们手机、电脑里用的铁磁材料更稳定、更抗干扰,理论上运算速度能快上千倍,本就是制造高速率、低功耗芯片的理想材料。 可长期以来,反铁磁材料一直被认为“有趣而无用”,因为它整体看起来没有磁性,也对外磁场不敏感,常规手段根本没法探测它,更没法操控和改变它的状态。这一困境,让反铁磁材料的应用一直停留在实验室阶段,没法走向实际工程应用。 复旦这支团队依托多年技术积淀,研制出了具有自主知识产权的无液氦非线性磁光显微系统。他们结合非线性光学二次谐波技术,成功观测到一类特殊低维反铁磁体在外磁场下的确定性双稳态整体切换,还完善了经典理论框架,用来解释背后的物理机制。 这项突破直接推动反铁磁材料研究,从“有趣而无用”走向“可读可写”,为开发新一代低功耗、高速运算芯片提供了全新路径。 当前全球芯片领域都在追求更低功耗、更高速度,这项成果相当于为我们抢占了新一代芯片技术的制高点,打破了国外在相关基础研究领域的垄断。 可能有人会说,这两项成果只是论文层面,离实际应用还有距离。这种说法其实很片面,科研工作者们早就考虑到了产业化落地的问题。 就拿“青鸟”系统来说,它已经完成在轨验证,具备了规模化应用的基础,未来能支撑下一代卫星互联网、深空探测等重大工程。 以前,高端芯片领域的核心技术大多掌握在国外企业手中,我们处处受制于人。现在,越来越多像复旦这样的科研团队站出来,在各个细分领域深耕细作、突破创新,一点点缩小差距,甚至实现反超。 1月29日凌晨的这两篇论文,不仅是复旦两支团队的荣耀,更是中国芯片产业的荣耀。它向全球证明,中国科技从来都不是只能跟在别人后面,我们有能力、有实力在高端芯片领域实现突破,有能力走出一条属于自己的科技自立之路。 未来,相信会有更多中国科研团队拿出硬核成果,让中国“芯”照亮全球,让世界看到中国科技的力量!
